Способ рафинирования и легирования стали

(Щб; 9 Своз Советсинк Соцнаинстнческна Реснублни(23) Приоритет 1) М. Кл С 21 С 5/52 С 21 С 7/00 осуаарственннй иомите ,овета Министров ССС по делам изобретенийи открнтий 53) УДК 669 18(45) Дата опубликования описання 160878 72) Авторы изобретен убов, Р,С.Клебанов, В.Г,Кочкин П.Веренц 71) Заявит ВАНИЯ И ЛЕГИРОВА(54) СПОСОБ РАФИ АЛИ л м г Изобретение относится к металлургиистали и может быть использовано для .рафинирования и легирования стали.Известен способ рафинированйя металлов и сплавов синтетическим шлаком, 5который включает электромагнитное перемешивание металла и пропускание егочерез слой шлака струями или каплями,а также пропускание через металл и шлакэлектрического тока при разности по- Щтенциалов 60-500 в 11).Известен также способ, который предусматривает для интенсификации иуправления процессом рафинирования металлов введение в сйстему шлак-металл 1 дополнительно постоянной состанляюшейэлектрического тока, а также введенйев шлак добавок в виде окислов и солей 1,2Известен способ, который предусмат-жривает рафинирование стали путем пропускания ее через столб шлака высотой1-3 м в вакууме 3).Известен способ, который предусматривает обработку металла шлаком ввакууме и, с целью обеспечения эффективного смешения металласо шлаком,металл и шлак подают в вакуумную камеру одновременно навстречу друг другу 43, 30 Обшим недостатком перечисленныхвыше способов является то, что в нихне достигается высокая степень рафинирования и дегазации стали (не достигается высокаячистота металла одновременно по содержанию серы, фосфора, газов, неметаллических включенийи примесей цветных металлов),Наиболее близким по техническойсушности и достигаемому эффекту кйэобретению является способ обработки металла,предусматриваюший слив металла в емкость со шлаком. При этомчерез слой шлака пропускают электрический ток от внешнего источника. Сцелью эффективного протекания электрохимических процессов из границ шлакметалл струя металла дробится (рассеивается) известными способами, найример пропусканием через вакуум 1 5,Недостатком данного способа является то, что обработке подвергаетсяраскисленная и легированная сталь,поэтому степень рафинирования и дегаэация недостаточно высока.Целью изобретения является повыаение качества стали и эффективностирафинирования и легирования,ято достигается за.счет разде ьно"о пропускания через слой алано- еСоставитель А.ШербаковРедактор Н.Самедова Техоед Н.Андрейчук Корректорл,ВасилинаЗаказ 5575/30 Тираж 716 Подписное1 НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений .и открытий113035 Москва, ЖРаушская наб. д, 45 Филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 таллического расплава, находящегосяпод воздействием электрического токаи н вакууме, жидкого легируюшего сплава и рафинируемого металлаа так жевнедение при этом в шлако-металлический расплав щелочного или щелочно-земельного металла в виде потока, направленного навстречу обрабатываемомуметаллу.П р и м е р . Для получения сталимарки 38 ХНЗМФА выплавлялось в 60 кгиндукционной печи 50 кг лигатуры (лигируюшего сплава) на основе железаследующего состава, вес.%:С Я 1 С 1 Ч Й,В 2,0 а,бз ,2 2 б,Ои одновременно в 500 кг индукционнойпечи - 450 кг полупродукта следующего состава, вес.%:С Мп Я 3 Р сг Мо Й 10,22 0,30 0,05 0,025 0,025 О 16 042 0,34В емкости, находящейся под вакуумом, распланлялось 25 кг шлако-металлической смеси следующего состава,нес.3:Са 0 АЕ О Со Е со ео АР (ет)3ЙОО 30,0 20,0 8,0 20Через слой шлако-металлическогоРасплава пропускался электрическийток от внешнего источника при разности потенциалов 60 в и плотности тока40000 в.Жидкий легируюший сплан пропускаличерез слой шлако-металлического расплава высотой 0,5 м. Вслед за легирующим сплавом через шлако-металлическийрасплав пропускали 450 кг полупродукта.Разрежение в емкости ноддерживалось на уровне 1,0-1,5 мм рт.ст. Проходя через шлако-металлический расплав, лигатура и полупродукт рафинировались,Полученная сталь микролегированаза счет кальция шлакометаллическогорасплава,Полученная сталь имела следующийхимический состав, нес.В: Положительный эффект от внедрения способа выражается н повышении чистоты стали по содержанию серы, фосфора, газов, неметаллических нключений, примесей цветных металлов, н повыше" нии механических свойств металла иснижения их анизотропии, в увеличениисрока службы иэделийПреимущества.изобретения заключаются н использовании шлако-металлического расплава взамен синтетическогошлака, что позволяет получать стальс весьма низким содержанием примесей,в частности серы и фосфора в раздельном рафинировании шлако-металлическимрасплавом легирующего сплава и нерас- )О кисленного металла с последующим ихсмешением в чистом состоянии, в создании потока активного металла (например Са, А) направленного навстречу потоку легируюшего сплава и металла, )о вследствие чего увеличивается степень)раФинирования стали, а также степеньиспользования активного металла,При применении способа обработкистали, например марки 38 ХНЗМФА, ка честно ее приближается к качеству стали, полученной способом электрошлаконого переплава. Следовательно, служебные характеристики изделий из стали,полученной при применении способа и 28 методом ВШП (электрошлаковый переплав)идентичны.Способ обеспечивает снижение себестоимости 1 т стали марки 38 ХНЗМФАпо отношению к методу ЗШП на 115 руб/т 30Формула изобретения Способ рафинирования и легированиястали, включающий пропускание капельметалла через слой рафинирующего шла 35 кометаллического расплава, содержащего щелочной или щелочно-земельный металл, пропускание электрического тока через расплав и вакуумированиео т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с40 целью повышения качества стали и эффективности рафинирования и легироваиия, вначале через слой шлако-металлического расплава пропускают жидкийлегируюший сплав, а затем обрабатываемый металл.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство 0290053,кл. С 21 С 5/56, 1964,2. Авторское свидетельстно 9290922,кл. С 21 С 7/00, 1965,3, Авторское свидетельство 9462868,кл. С 21 С 7/10, 1971.4. Авторское свидетельство 9407956,кл. С 21 С 7/10, 1972.5. Авторское свидетельство 9206609,кл, С 21 С 7/00, 1965,